一種海洋放射性測(cè)量傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于海洋放射性測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是設(shè)及一種用于對(duì)海洋的 放射性情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)對(duì)海洋的放射性監(jiān)測(cè)仍然停留在傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)采樣和帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的方式， 程序繁瑣，耗時(shí)費(fèi)力。更重要的是，運(yùn)種斷續(xù)的檢測(cè)模式不可能對(duì)海洋的放射性情況進(jìn)行有 效監(jiān)測(cè)，更難進(jìn)行污染的及時(shí)預(yù)警。
[0003] 基于化KT1)閃爍體設(shè)計(jì)的丫譜儀因?yàn)榫哂刑綔y(cè)效率高、適用溫度范圍寬、性能穩(wěn) 定、成本和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境放射性測(cè)量、工業(yè)在線核測(cè)控、采礦及核防護(hù)安全等領(lǐng)域 有著廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)外已經(jīng)研制出了基于Nal (T1)閃爍體丫譜儀的海洋放射性現(xiàn)場(chǎng)測(cè) 量傳感器并獲得了實(shí)際應(yīng)用，該技術(shù)是目前及未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)海洋放射性現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)的 發(fā)展和應(yīng)用重點(diǎn)。值得注意的是，海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)和災(zāi)害預(yù)警的特點(diǎn)在于需要獲取長(zhǎng)期、連續(xù) 的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，要求用于海水放射性監(jiān)測(cè)的傳感器必須具有長(zhǎng)期、自動(dòng)化和穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的 功能。但是，由于化KT1)閃爍晶體、光電倍增管和電子學(xué)系統(tǒng)都具有一定的溫度效應(yīng)，任何 溫度變化都會(huì)引起傳感器輸出的能譜峰位發(fā)生漂移，W致對(duì)能譜解析造成困難，影響到海 洋放射性核素的識(shí)別和活度檢測(cè)結(jié)果。因此，研究解決長(zhǎng)時(shí)間、自動(dòng)、連續(xù)測(cè)量情況下發(fā)生 的γ譜峰漂移，是海洋放射性現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。
[0004] 傳統(tǒng)的陸地放射性檢測(cè)多通過(guò)已知核素的特征峰位進(jìn)行穩(wěn)譜，或者將傳感器置入 恒溫裝置，W達(dá)到穩(wěn)譜的目的。但是，運(yùn)種傳統(tǒng)的穩(wěn)譜方法顯然不適合海洋放射性現(xiàn)場(chǎng)的自 動(dòng)化、長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用要求。對(duì)于其他穩(wěn)譜方法，多通過(guò)引入穩(wěn)定內(nèi)置放射性標(biāo)準(zhǔn)參考 源或者LED、激光等參考源的等效丫峰位，W達(dá)到穩(wěn)定待測(cè)能區(qū)譜峰的目的。但是，運(yùn)些參考 源自身也會(huì)受溫度影響，造成參考源參考峰位的漂移，進(jìn)而影響傳感器的穩(wěn)譜結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型的目的在于提供一種海洋放射性測(cè)量傳感器，通過(guò)在傳感器上配置感 溫元件，使傳感器具備感應(yīng)自身溫度變化的功能，由此可W為解決傳感器溫漂問(wèn)題提供硬 件上的技術(shù)支持。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用W下技術(shù)方案予W實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種海洋放射性測(cè)量傳感器，包括采集單元、信號(hào)處理單元、感溫元件和控制單 元;其中，所述采集單元用于采集反射性核素發(fā)出的丫射線，并根據(jù)丫射線的能量生成與之 對(duì)應(yīng)的脈沖電壓;所述信號(hào)處理單元接收所述采集單元輸出的脈沖電壓，并對(duì)所述脈沖電 壓的幅度進(jìn)行放大處理;所述感溫元件用于檢測(cè)所述傳感器的溫度;所述控制單元接收所 述感溫元件輸出的溫度檢測(cè)信號(hào)，并輸出增益放大值至所述的信號(hào)處理單元，通過(guò)調(diào)節(jié)信 號(hào)處理單元的放大增益，W調(diào)整所述脈沖電壓的幅度。
[0008] 進(jìn)一步的，在所述采集單元中設(shè)置有化I(Tl)晶體和光電倍增管，所述化KT1)晶 體用于采集反射性核素發(fā)出的γ射線，并發(fā)出光子;所述光電倍增管的受光面緊貼所述化I (T1)晶體安裝，通過(guò)Nal(Tl)晶體發(fā)出的光子聚集在光電倍增管的光陰極上，進(jìn)而在光電倍 增管的輸出端形成信號(hào)幅度與所述γ射線的能量成正比的脈沖電壓并輸出。
[0009] 優(yōu)選的，所述光電倍增管優(yōu)選采用不含鐘的光電倍增管。
[0010] 又進(jìn)一步的，在所述信號(hào)處理單元中設(shè)置有前置放大器和信號(hào)調(diào)理模塊，所述前 置放大器接收所述光電倍增管輸出的脈沖電壓，并對(duì)所述脈沖電壓進(jìn)行初級(jí)放大;所述信 號(hào)調(diào)理模塊根據(jù)所述控制單元輸出的增益放大值調(diào)整其放大增益，并接收前置放大器輸出 的脈沖電壓，并根據(jù)調(diào)整后的放大增益對(duì)所述脈沖電壓的幅度進(jìn)行調(diào)整。
[0011] 為了提高溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確度，在所述化ΚΤ1)晶體的外部包裹有侶外殼，所述感溫 元件通過(guò)導(dǎo)熱硅膠粘貼在所述Nal(Tl)晶體的侶外殼上，并通過(guò)不誘鋼卡髓進(jìn)行固定。
[0012] 優(yōu)選的，所述感溫元件為溫度傳感器，所述溫度傳感器的一端為探頭部分，所述探 頭部分伸入到所述的不誘鋼卡髓中，另一端連接導(dǎo)線，所述導(dǎo)線伸入到傳感器內(nèi)部，并連接 所述的控制單元。
[0013] 進(jìn)一步的，在所述傳感器中還設(shè)置有多道脈沖幅度分析模塊和接口，所述多道脈 沖幅度分析模塊接收所述信號(hào)調(diào)理模塊輸出的脈沖電壓，并生成T能譜數(shù)據(jù)通過(guò)所述接口 輸出至外部的用戶設(shè)備。
[0014] 優(yōu)選的，所述接口優(yōu)選采用RS232接口。
[0015] 再進(jìn)一步的，在所述傳感器中還設(shè)置有電源模塊，接收外部供電并轉(zhuǎn)換成不同的 供電電源，為所述采集單元、信號(hào)處理單元、感溫元件、控制單元和多道脈沖幅度分析模塊 供電。
[0016] 為了使所述海洋放射性測(cè)量傳感器能夠適應(yīng)海洋作業(yè)環(huán)境，本實(shí)用新型在所述傳 感器的外部還包覆有防水、耐壓外殼，在所述外殼上設(shè)置有防水插頭，所述防水插頭通過(guò)數(shù) 據(jù)線連接所述的接口，通過(guò)電源線連接所述的電源模塊。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型通過(guò)在海洋放射 性測(cè)量傳感器上增設(shè)感溫元件，通過(guò)感溫元件檢測(cè)傳感器的自身溫度變化，由此可W為傳 感器調(diào)整其自身的放大增益提供依據(jù)，繼而為解決傳感器的溫漂問(wèn)題提供了硬件上的技術(shù) 支持。采用本實(shí)用新型的傳感器，不僅可W對(duì)海洋環(huán)境中的海水、海底沉積物和海洋生物等 放射性核素的活度進(jìn)行長(zhǎng)期、自動(dòng)化、連續(xù)監(jiān)測(cè)，而且還可適合于各種海洋自動(dòng)化監(jiān)測(cè)平 臺(tái)，并能推廣應(yīng)用到其他水體環(huán)境的放射性長(zhǎng)期、自動(dòng)化和連續(xù)監(jiān)測(cè)的工作過(guò)程中。
[0018] 結(jié)合附圖閱讀本實(shí)用新型實(shí)施方式的詳細(xì)描述后，本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn) 將變得更加清楚。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 圖1是本實(shí)用新型所提出的海洋放射性測(cè)量傳感器的一種實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0020] 圖2是圖1所示傳感器的一種實(shí)施例的電路原理框圖；
[0021] 圖3是圖1所示傳感器的溫漂自校正方法的一種實(shí)施例的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)地描述。
[0023] 本實(shí)施例的海洋放射性測(cè)量傳感器為了解決傳感器因其自身溫度變化而導(dǎo)致通 過(guò)其檢測(cè)生成的丫能譜數(shù)據(jù)的峰位發(fā)生漂移的問(wèn)題，提出了一種可W檢測(cè)自身溫度變化的 海洋放射性測(cè)量傳感器。通過(guò)使海洋放射性測(cè)量傳感器具備自身溫度檢測(cè)功能，從而可W 根據(jù)傳感器的自身溫度變化調(diào)整傳感器的放大增益，進(jìn)而使其生成的脈沖電壓的幅度可W 根據(jù)傳感器的溫度變化進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)將傳感器生成的脈沖電壓的幅度調(diào)整到所述傳感器 在基準(zhǔn)溫度下對(duì)相同放射性核素進(jìn)行測(cè)量時(shí)所對(duì)應(yīng)的脈沖電壓的幅度上，從而在利用所述 傳感器生成的脈沖電壓進(jìn)行能量刻度時(shí)，便可W對(duì)應(yīng)到正確的道址上，實(shí)現(xiàn)對(duì)丫譜峰漂移 的校正，繼而得到準(zhǔn)確的γ能譜數(shù)據(jù)。
[0024] 基于上述設(shè)計(jì)思想，本實(shí)施例首先在海洋放射性測(cè)量傳感器1上增設(shè)感溫元件2， 例如溫度傳感器等，如圖1所示，W用于對(duì)傳感器1的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。對(duì)于基于化I (Τ1) 晶體設(shè)計(jì)的傳感器1來(lái)說(shuō)，由于在整個(gè)傳感器1中，化ΚΤ1)晶體的溫度變化對(duì)丫譜峰漂移的 影響最為明顯，因此，本實(shí)施例優(yōu)選對(duì)化ΚΤ1)晶體的溫度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合化ΚΤ1)晶體的溫 度變化對(duì)傳感器的放大增益進(jìn)行調(diào)整，W校正丫能譜數(shù)據(jù)的峰位漂移。
[0025] 為了對(duì)所述化I (Τ1)晶體的溫度變化實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)，本實(shí)施例首先將所述化I (Τ1) 晶體包裹在一層侶外殼4中，所述Nal(Tl)晶體位于圖1所示傳感器1的右側(cè)，即傳感器1的前 端。利用導(dǎo)熱硅膠將所述感溫元件2粘貼到所述侶外殼4上，并使感溫元件2的探頭部分緊貼 Nal(T1)晶體所在的位置，W準(zhǔn)確感測(cè)Nal(T1)晶體的溫度變化。
[0026] 為了提高感溫元件2在傳感器1上安裝固定的可靠性，本實(shí)施例優(yōu)選在